uacrussia (uacrussia) wrote,
uacrussia
uacrussia

Выше только звезды. Уникальный самолет готовится к новым российско-европейским исследованиям.

Входящее в ОАО «Объединенная авиастроительная корпорация» ОАО "Экспериментальный машиностроительный завод им. В. М. Мясищева" и немецкий институт Альфреда Вегенера (Потсдам, Германия) подписали контракт об использовании российского высотного самолета М-55 «Геофизика» в европейской научно-исследовательской кампании StratoClim по изучению атмосферы и климата Земли. Начало полетов запланировано на январь 2016 года. Основые исследовательские полеты будут выполнены летом 2016 года в Индии.

«Наша машина способна летать на высоте до 21,5 км, нести до 2 тонн научного оборудования. Эти характеристики делают его незаменимым для изучения состава атмосферы, мирового климата, космоса, астрофизических и астрономических наблюдений, отработки спутниковой аппаратуры дистанционного зондирования», - отметил главный конструктор «ЭМЗ им. В. М. Мясищева» Геннадий Беляев.

В течение почти двадцати лет Комиссия Совета Европы, которая является правительством Европейского союза, проводит глобальные исследования по изменению климата на Земле. В этих работах задействованы сотни специалистов из десятков европейских институтов. Изучается состав атмосферы и его изменение, содержание различных химических элементов, строятся прогнозы изменения климата на основе создаваемых математических моделей. Ключевая роль в исследованиях принадлежит российскому самолету М-55 «Геофизика».

Kiruna Sweden IMG_2133

Высотный двухдвигательный одноместный самолет М-17РМ создавался по заказу Министерства обороны РФ в конце 80-х годов, но в середине 90-х годов в связи с изменением политической и экономической ситуации в нашей стране работы по этому изделию были приостановлены. Всего выпущено 4 летных опытных образца, проведены летно-конструкторские и начаты государственные испытания. В этот же период необходимый объем испытаний прошел высотный двигатель Д-30В12, разработанный ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь). Опытный образец № 00-004 самолета М-17РМ стал самолетом-лабораторией М-55 «Геофизика».

В 1993 году состоялся показ самолета европейским ученым в Риме, в 1995-м подписан контракт на создание самолета-лаборатории, а в декабре 1996-го − январе 1997-го выполнены первые исследовательские полеты с аэродрома «Санта Клауса» финского города Рованиеми.

М-55 «Геофизика», разработанный ОАО «Экспериментальный машиностроительный завод им. В. М. Мясищева», способен выполнять горизонтальный полет на высотах до 21 километра (рекорд − 21 540 м) с 2 000 кг полезной нагрузки и продолжительностью полета до 6 часов. По эксплуатационным показателям самолет не имеет особенностей и обслуживается на стандартных аэродромах (полоса, тягач, водило, топливозаправщик, зарядка газами). Этим он выгодно отличается от американского аналога U-2R (TR-1), который использует уникальное авиатопливо, при посадке необходим летчик-корректировщик и два мощных автомобиля, которые в движении должны установить подкрыльные стойки шасси.

М-55 идеально подходит для самых разных целей: стратегической военной разведки и сдерживания (современная аппаратура позволяет машине фиксировать происходящее на удалении до 400 км), мониторинга состава атмосферы и активного воздействия на нее, дистанционного зондирования Земли на больших площадях, астрофизических исследований и астрономических наблюдений (высота полета снижает атмосферные искажения), испытания всех видов приборов будущих космических аппаратов и валидации спутниковых измерений, как высотная телекоммуникационная платформа для развертывания систем связи в условиях чрезвычайных ситуаций и катастроф.

Aracatuba-Brazil2005-03-PieroMazzinghi(INOA)

За прошедшие годы самолет М-55 «Геофизика» принял участие в ряде крупных европейских проектов – выполнены научно-исследовательские полеты над Арктикой из заполярного шведского города Кируна (с посадкой на острове Шпицберген), над Антарктидой с острова Огненная Земля, над Индийским океаном с Сейшельских островов, над австралийским континентом из Дарвина, над африканским континентом из Уагодуги (Буркино Фасо), над континентальной частью Бразилии из Арасатубы.
«Именно в этих регионах происходит наиболее активное формирование воздушных масс, которые затем переносятся в другие части света, − говорит главный инженер ЭМЗ им. Мясищева Геннадий Беляев. − Постоянный мониторинг и сопоставление данных позволяет сформировать математическую модель атмосферы Земли, проводить ее корректировку и создавать глобальные прогнозы по изменению климата».

Продолжительность экспедиции составляет от 20 дней до 2-х месяцев. За это время самолет выполняет до 15 полетов, на борту может быть установлено до 28 приборов в различной комбинации, вес которых колеблется от 12 кгс до 398 кгс.
«Каждый полет уникальный, идет подготовка и самолета, и всего бортового научного комплекса. Количество участников международной экспедиции, например в Австралии, достигало 120 человек, которые представляли 48 научных организаций и институтов мира. Иногда полеты дают неожиданные результаты. Над Индийским океаном на высоте 16 км в тропопаузе была зафиксирована рекордно низкая для атмосферы Земли температура − минус 91,8 °С, которую и самолет, и его системы выдержали», − говорит Беляев.

M55_042

Эксплуатация высотного самолета имеет и некоторую специфику. «Размах крыла у нашего одноместного самолета 37,5 м, как у Ту-154. Самолет обладает очень хорошими аэродинамическими характеристиками, поэтому для поддержания скорости при снижении на высотах 17−18 км летчик выпускает и тормозные щитки, и шасси. Для повышения весовой отдачи, что критично для высотного самолета, конструкторы спроектировали непропорционально маленькие тормоза и колеса. Во время посадки колеса шасси нагреваются, и для их охлаждения при положительных температурах необходимо 150−200 литров воды. Для этих целей проще всего использовать пожарную машину. Поначалу руководство аэродромов напряженно относилось к нашим просьбам о пожарной машине: это что же за самолет, которому при посадке нужны пожарные. Но один раз и нам пришлось поволноваться. При полетах на Сейшельских островах к заходящей на посадку "Геофизике" под вой сирен направилась целая колонна пожарных машин. Наступила наша очередь беспокоиться: неужели с самолетом случилось что-то, о чем мы не знаем. Но руководство аэропорт успокоило – нашу специфику посадки использовали для организации учений. Каждый расчет вылил на шасси по нескольку литров воды, после чего брандмейстеры уехали», − рассказывает Беляев.

Совместные работы специалисты фирмы Мясищева проводят и с европейским космическим агентством ESA. «Геофизика» может «забираться» на высоты, где давление атмосферы составляет 40 мм рт. ст., а температура в негерметичных отсеках минус 60 °С. Эти условия являются идеальными для тестирования приборов будущих космических аппаратов. Важным элементом отработки спутниковой аппаратуры является и валидация спутниковых данных. Один и тот же прибор проводит измерения со спутника и с борта самолета, а затем эти данные сличаются. Так, в Бразилии «Геофизика» участвовала в эксперименте по валидации данных европейского спутника ENVICAT. В воздухе была построена «этажерка», где на высоте 790 км находился спутник ENVICAT, на 19 км − российский М-55 «Геофизика», на 12 км − немецкий самолет-лаборатория F-20 Falcon, а на 2,8 км − бразильский самолет-лаборатория Bandeirante.

Сегодня ЭМЗ им. В. М. Мясищева активно обсуждает дальнейшую судьбу машины. Выполнено много уникальных полетов, которые подтвердили высочайшие технические характеристики самолета. Ведутся переговоры о постановке самолета на вооружение и об использовании его как стратосферной авиационной платформы, для исследовательских и народно-хозяйственных задач.

ИНТЕРВЬЮ с Олегом Щепетковым, Заслуженным летчиком-испытателем, Героем России.

Щепетков-Kiruna Sweden IMG_1221

− Вы летаете на «Геофизике» около 20 лет. Какие особенности этого самолета в сравнении с другими машинами?
− На дозвуковом режиме полета на таких высотах с такими задачами могут справиться всего два самолета в мире – модернизированный самолет U2 и наш. У машины есть, конечно, особенности в управлении. Разрыв между минимальной и максимальной скоростью – всего около 10 километров в час. К скоростному режиму надо очень внимательно относиться. Но машина надежная, здесь мало чему ломаться. В этом, конечно, одно из основных преимуществ в сравнении с более чем 60 типами летательных аппаратов – самолетов и вертолетов, которые я освоил.

− Самолет несет на себе до двух тонн научного оборудования. Есть ли особенности работы с ним?
− У нас целый блок управления «наукой», которая стоит на самолете, а в каждый полет самолет оснащается разными приборами. Есть, конечно, тонкости. При полетах в Арктике и Антарктиде ученые просят внимательно относиться к оптике – избегать прямого попадания солнечных лучей. Надо специально разворачивать машину, включать-выключать приборы. Хотя весь полет проходит в очень большом напряжении – многое приходится делать вручную.

− Можете ли вспомнить какие-либо особенные полеты?
− Каждый вылет становится особенным. В Австралии, в Дарвине встретились с грозовым облаком. В жизни такого не видел, высота – более 20 км. Ресурса самолета едва хватило, чтобы облететь сверху. За полярным кругом, в шведской Кируне, летал во время полярного сияния (все полеты обычно проводятся при закате солнца – либо ночью, либо очень ранним утром). С земли полярное сияние смотрится красиво – оно зеленое или салатовое, в небе – жутковато. Бордового цвета. В Антарктике самолет попал в сильную болтанку. На практике чувствуется, что такое «скопление больших воздушных масс»!

ИНТЕРВЬЮ с Фредом Стро (Fred Stroh), руководителем научно-исследовательской программы StratoClim, ведущим специалистом научно-исследовательского центра в г. Юлиш (Германия)

− Почему для работы Еврокомиссии был выбран российский самолет?
− Мы начинали сотрудничество с Россией в начале девяностых. В то время в мире подобные задачи могло решать всего несколько самолетов: модернизированная версия американского разведчика U-2, Global Hawk, позднее к ним добавился высотный самолет-дрон. Но русский самолет летает на высотах, недоступных другим – 18−20−21 км вместо 13−15. Выбор был очевиден. Ваши коллеги оказались более гибкими: мы могли использовать самолет в наших кампаниях практически в любое время, какое было удобно.

− Какая задача стоит перед исследователями?
− Мы создаем математические модели изменения климата. Они помогают прогнозировать, каким климат будет на земле через 20, 30, 50 лет. Для этого мы собираем данные в районах наиболее интенсивного скопления воздушных масс – Антарктиде, в тропиках. Матмодели позволяют прогнозировать изменение средней температуры. Если в результате загрязнения атмосферы продуктами сжигания органики температура через полвека увеличится на градус или полтора по Цельсию – ничего страшного. Если на три или четыре – то не миновать беды. И тут уже не мы, а политики должны подключаться и воздействовать на выбросы и техногенную среду.

− Как проходят измерения?
− О, это очень сложно показать на пальцах. В большой экспедиции задействовано от 6 до 10 европейских стран, иногда к нам присоединяются американские коллеги. К исследованиям в нашей текущей экспедиции мы подключили рекордное число научно-исследовательских институтов – 25.
Самолет может оснащаться разной аппаратурой – мы используем, в зависимости от задачи, до 22 различных приборов. Они измеряют самые разные показатели – содержание сажи, озона, различных химических образований – до 70 видов соединений и форм скопления – в виде твердых частиц, содержание воды. Результаты исследований обрабатываются в течение долгого времени – до трех лет и учитываются при составлении матмоделей.

− Вместе с россиянами вы работаете почти 20 лет. Можно ли говорить о каких-либо понятных простым смертным выводах?
− На данный момент все не так уж плохо. Помните, как несколько лет назад ученые говорили об истощении озонового слоя? Сейчас этот процесс приостановился. Но постоянные изменения происходят с другими показателями – содержанием азота, проникновением радиации, и науке надо постоянно держать руку на пульсе планеты.

Статья из Корпоративного журнала "Горизонты" (№4,2014)
Tags: М-55, ОАК, авиация, исследования, климат, наука
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment